2019-2020年高中物理 第19章 第6節(jié) 重核的裂變練習(xí) 新人教版選修3-5.doc

2019-2020年高中物理 第19章 第6節(jié) 重核的裂變練習(xí) 新人教版選修3-51裂變核物理學(xué)中把重核分裂成質(zhì)量較小的核，放出核能的反應(yīng)用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生了裂變，裂變產(chǎn)物多種多樣一種典型的裂變反應(yīng)是生成鋇和氪，同時放出3個中子核反應(yīng)方程： 2鏈?zhǔn)椒磻?yīng)一般來說，鈾核裂變時總要釋放23個中子，當(dāng)一個中子引起一個鈾核裂變后，裂變中放出的中子再引起其他鈾核裂變，且能不斷繼續(xù)下去，這種反應(yīng)叫核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)臨界體積：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)能否進(jìn)行的一個重要因素就是鈾塊的體積通常把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫臨界體積3核電站利用核能發(fā)電，其核心是核反應(yīng)堆(1)反應(yīng)堆：以慢中子反應(yīng)堆為例它包括核燃料、減速劑、控制棒和水泥防護(hù)層核燃料(其中鈾235占2%4%)制成的鈾棒；減速劑：使快中子變成為慢中子，易被鈾235俘獲引起裂變，常用的減速劑有石墨、重水和普通水；控制棒：用來吸收中子，以控制裂變的速度，通常用鎘制成；水泥防護(hù)層：屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線(2)核電站工作原理：核裂變產(chǎn)生的巨大能量，大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使反應(yīng)區(qū)溫度升高，循環(huán)水或核反應(yīng)液態(tài)金屬鈉等流體把熱量傳輸出去用于發(fā)電，同時使反應(yīng)堆冷卻1現(xiàn)已建成的核電站的能量來自于(C)A天然放射性元素衰變放出的能量B人工放射性同位素放出的能量C重核裂變放出的能量D化學(xué)反應(yīng)放出的能量2(多選)當(dāng)一個重核裂變時，它所產(chǎn)生的兩個核(BD)A是穩(wěn)定的B含有的中子數(shù)較裂變前重核的中子數(shù)少C裂變時釋放的能量等于俘獲中子時得到的能量D可以是多種形式的兩個核的組合解析：重核裂變?yōu)閮蓚€中等質(zhì)量的核時平均要放出2 3個中子，故中子數(shù)會減少，重核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，選項B、D正確3我國秦山核電站第三期工程中有兩個60萬千瓦的發(fā)電機(jī)組，發(fā)電站的核能來源于的裂變，現(xiàn)有四種說法：以上說法中完全正確的是(D)A BC D解析：有核子數(shù)235個，質(zhì)子數(shù)92個，中子數(shù)23592143，對；裂變反應(yīng)式滿足質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)也守恒，對；半衰期與溫度無關(guān)，錯；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知正確，所以D項正確 4在下列四個方程中，X1、X2、X3和X4各代表某種粒子. .以下判斷中錯誤的是(B)AX1是中子 BX2是質(zhì)子CX3是粒子 DX4是電子解析：本題較簡單，利用質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒即可判斷由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知第一個式子錯誤；由30300和15141知X2是正電子；同理知X3是粒子，X4是電子，故B正確5. 在核反應(yīng)堆中，為了使快中子的速度減慢，可選用作為中子減速劑的物質(zhì)是(D)A氫 B鎘 C氧 D水解析：在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑，D正確6鎘棒在核反應(yīng)堆中的作用是(D)A使快中子變慢中子B使慢中子變快中子C使反應(yīng)速度加快D控制反應(yīng)速度，調(diào)節(jié)反應(yīng)速度的快慢解析：在核反應(yīng)堆中石墨起變快中子為慢中子的作用，鎘棒起吸收中子、控制反應(yīng)速度、調(diào)節(jié)功率大小的作用7為使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)平穩(wěn)進(jìn)行，可采用下列的辦法(C)A鈾塊可制成任何的體積B鈾核裂變釋放的中子可直接去轟擊另外的鈾核C通過慢化劑將產(chǎn)生的中子減速D用鎘棒可作為慢化劑使中子減速解析：由于使鈾塊發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的體積應(yīng)大于臨界體積，故A錯誤，鈾核裂變釋放出的為快中子，不能直接再去轟擊鈾核，必須用慢化劑減速，而鎘棒是用于控制中子數(shù)量的，故C正確，B、D錯誤8(多選)山東榮成石島灣核電站總裝機(jī)規(guī)模400萬千瓦核電站與火電站相比較，其優(yōu)勢在于(AB)A核燃料釋放出的能量遠(yuǎn)大于相等質(zhì)量的煤放出的能量B就可采儲量來說，地球上核燃料資源遠(yuǎn)多于煤炭C核電站造成的污染大于相等發(fā)電能力的火電站D核電站比火電站更容易建造解析：核電站與火電站相比，相等質(zhì)量的核燃料放出的能量比煤放出的能量要大很多，地球上可開采核礦石儲量所能提供的能量約為煤、石油的15倍，只要措施得當(dāng)，核電站造成的污染很小，核能屬于清潔能源，A、B均正確，C錯誤；核電站的建造難度較大，D錯誤9一個鈾235吸收一個中子發(fā)生核反應(yīng)時大約放出196 MeV的能量，則1 g純完全發(fā)生核反應(yīng)時放出的能量為(NA為阿伏加德羅常數(shù))(D)ANA196 MeV B235NA196 MeVC235196 MeV D.196 MeV解析：由于1 mol的鈾核質(zhì)量為235 g，1 g鈾235的摩爾數(shù)為，因此1 g鈾235釋放的能量E196 MeV，故D正確10. (多選) 2011年3 月11 日，日本近海發(fā)生了9.0 級地震，引發(fā)海嘯與核泄漏危機(jī)，大量放射性物質(zhì)外泄放射性物質(zhì)銫()和碘()進(jìn)入大氣，該地區(qū)水源、空氣和生活環(huán)境被放射性污染下列說法正確的是(AC)A核反應(yīng)堆中的廢料具有很強(qiáng)的放射性，需裝入特制的容器，深埋地下或海底B鈾核裂變的一種可能核反應(yīng)是C放射性碘(131I)發(fā)生的衰變方程為D裂變形式有多種，每種裂變產(chǎn)物不同質(zhì)量虧損也不同，但釋放的能量一定相同解析：正確解答本題需要掌握：放射性污染的防護(hù)；質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒在核反應(yīng)方程中的應(yīng)用；質(zhì)能方程的應(yīng)用為了預(yù)防放射性污染的危害，核反應(yīng)堆中的廢料具有很強(qiáng)的放射性，需裝入特制的容器，深埋地下或海底，故A正確；B中的核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)不守恒，應(yīng)該為3個中子，故B錯誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，放射性碘()發(fā)生的衰變方程為，故C正確；根據(jù)可知質(zhì)量虧損不同，釋放的能量也一定不同，故D錯誤11. (多選)以下說法正確的有(BC)A盧瑟福用粒子散射實驗證明了原子核內(nèi)存在中子B核電站中核反應(yīng)堆發(fā)生的是重核裂變反應(yīng)C放射性同位素的半衰期長短是由核內(nèi)部本身決定，與外部條件無關(guān)D有相同的核子數(shù)解析：盧瑟福用粒子散射實驗得出了原子核式結(jié)構(gòu)模型；核電站中核反應(yīng)堆發(fā)生的是重核裂變反應(yīng)元素的半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，與外部條件無關(guān)核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)盧瑟福用粒子散射實驗得出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，查德威克發(fā)現(xiàn)了中子故A錯誤；核電站中核反應(yīng)堆發(fā)生的是重核裂變反應(yīng)故B正確；元素的半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，與外部條件無關(guān)故C正確；的質(zhì)量數(shù)不同，而質(zhì)量數(shù)等于核子數(shù)，則核子數(shù)不同故D錯誤12根據(jù)你學(xué)過的對原子微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，判斷下列說法中正確的是(B)A原子間發(fā)生相互作用時所放出的能量叫核能B核力的作用范圍極小C粒子是氦原子失去核外電子后形成的D粒子能引起其他重核的裂變而使裂變不斷進(jìn)行下去解析：原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時產(chǎn)生的能量叫核能；核力是一種強(qiáng)相互作用力，作用的范圍極??；粒子來自原子核核能來自原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時產(chǎn)生的，不是原子間發(fā)生相互作用產(chǎn)生的故A錯誤；核力的作用范圍極小故B正確；粒子是原子核中的2個質(zhì)子、2個中子結(jié)合成氦核釋放出來故C錯誤；粒子不能引起其他重核的裂變而使裂變不斷進(jìn)行下去故D錯誤